WO2021157958A1 - 에너지 저장장치용 배터리모듈 - Google Patents

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WO2021157958A1
WO2021157958A1 PCT/KR2021/001176 KR2021001176W WO2021157958A1 WO 2021157958 A1 WO2021157958 A1 WO 2021157958A1 KR 2021001176 W KR2021001176 W KR 2021001176W WO 2021157958 A1 WO2021157958 A1 WO 2021157958A1
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energy storage
storage device
battery
battery module
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우종광
박달진
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주식회사 아모그린텍
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module for an energy storage device.
  • Such an energy storage device is a power load movement, resource for power supply capacity, reserve power service, new and renewable energy power generation source output stabilization, voltage stabilization, output fluctuation mitigation, frequency adjustment, transmission stability improvement, power quality improvement, power reliability It is used for various purposes, such as improvement, and electricity rate management.
  • a battery module for an energy storage device using a battery having a high energy density is being developed.
  • Such a high-output battery module is implemented with a large capacity by connecting a plurality of battery cells in series and parallel to be used for driving a device that requires high output or whose output is not stabilized, for example, a wind power generator or a solar power generator.
  • a container-type energy storage device such as Korean Patent Registration No. 10-1381592 has been proposed.
  • this container type energy storage device has a problem that the volume inside the container is reduced because double bulkheads are used and parts are scattered. There is a big problem with the risk of fire.
  • the shape of the battery module is required to be front-oriented, and it is urgent to develop a battery module having a light weight and high insulation of the battery.
  • the present invention has been devised in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a battery module for an energy storage device that is configured in a retractable module form while improving insulation and heat dissipation, thereby improving assembly and easy maintenance. .
  • the present invention provides a plurality of battery cells arranged along one direction, each having a positive terminal and a negative terminal, and electrically connected to each other via a plurality of bus bars; a cover member including a front cover disposed on a front surface of the battery cell, a rear cover disposed on a rear surface of the battery cell, an upper cover covering an upper surface of the battery cell, and a lower surface cover covering a lower surface of the battery cell; a pair of connector parts electrically connected to the bus bar and arranged to be positioned on the rear cover side for electrical connection with the outside; and an insulating cover disposed between the top cover and the top surface of the battery cell to block the plurality of bus bars from physically contacting each other.
  • the cover member may be made of an insulating material.
  • a plurality of partition spaces partitioned from each other to accommodate the plurality of bus bars may be formed on the upper surface of the insulating cover, and the plurality of bus bars may be individually accommodated in the plurality of partition spaces.
  • the insulating cover may include a plurality of through-holes formed through each at positions corresponding to the plurality of compartment spaces, and the positive and negative terminals of the battery cell move from the lower portion to the upper side of the insulation cover. After passing through the through-holes, the bus bar and the fastening member disposed in the partition space may be fastened as a medium.
  • the plurality of partition spaces may be partitioned from each other through a plurality of first partition members protruding at a predetermined height from the upper surface of the insulating cover.
  • a plurality of first accommodating spaces partitioned from each other may be formed on the upper surface of the lower surface cover so that lower sides of the plurality of battery cells can be individually inserted, and the lower surface of the insulating cover contains the plurality of battery cells.
  • a plurality of second accommodating spaces partitioned from each other may be formed so that the upper side can be individually inserted, and each battery cell has an upper end inserted into the first accommodating space and a lower end inserted into the second accommodating space. It can be fixed by the insulating cover and the lower surface cover.
  • the plurality of first accommodating spaces may be partitioned from each other through a plurality of second partition members protruding at a predetermined height from the upper surface of the lower surface cover, and the plurality of second accommodating spaces are constant from the lower surface of the insulating cover.
  • a plurality of third partition members protruding in height may be partitioned from each other, and two adjacent battery cells may be maintained spaced apart from each other by a predetermined distance through the second partition member and the third partition member.
  • the first accommodating space and the second accommodating space may be formed to have a relatively larger cross-sectional area than the cross-sectional area of the battery cell.
  • the insulating cover may include a pair of cutouts formed along the height direction at one end side, and the insulating cover is disposed so that the end side where the pair of cutouts are formed is located above the rear cover.
  • the pair of connector parts may be exposed to the outside through the pair of cutouts while being coupled to the bus bar.
  • the front cover may include a handle formed on the exposed surface.
  • a pair of plate members interconnecting the insulating cover and the lower cover may be disposed inside the front cover and the rear cover, respectively, and the front cover and the rear cover are detachable from the pair of plate members, respectively. can be tightly coupled.
  • the battery module for the energy storage device may include at least one temperature sensor for detecting heat generated when the battery is operated.
  • the assembly is improved and maintenance is easy by being configured in the form of a retractable module while improving insulation and heat dissipation.
  • FIG. 1 is a view showing a battery module for an energy storage device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view of FIG. 1 viewed from another direction;
  • FIG. 3 is a view showing a state in which the rear cover is separated in FIG. 2;
  • FIG. 4 is an exploded view of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the top cover is removed in FIG. 1;
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the cover member and the insulating cover are removed in FIG. 5;
  • FIG. 7 is a view showing a state in which a part is cut in FIG. 1;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view in the direction A-A in FIG. 5;
  • FIG. 10 is a view showing an insulating cover that can be applied to a battery module for an energy storage device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a bottom view of FIG. 10;
  • FIG. 12 is a view showing a lower surface cover that can be applied to a battery module for an energy storage device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view showing a state in which the temperature sensor is applied to FIG. 5, and
  • FIG. 14 is a state diagram of a battery module for an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
  • bus bar 104, 105, 106 fastening member
  • first accommodating space 127 second partition member
  • first partition member 144 second accommodating space
  • circuit board 152 communication port
  • the battery module 100 for an energy storage device may be used to drive a device that requires high output or whose output is not stabilized, for example, a wind power generator or a solar power generator.
  • the application example of the battery module 100 for an energy storage device is not limited thereto, and the movement of the power load, the resource for the power supply capacity, the reserve power service, and the renewable energy generation source are not limited thereto. It can be applied to known energy storage devices used for various purposes such as output stabilization, voltage stabilization, output fluctuation mitigation, frequency adjustment, transmission stability improvement, power quality improvement, power reliability improvement, and power rate management.
  • the battery module 100 for an energy storage device includes a plurality of battery cells 110, a cover member 120, and a pair of connector parts ( 131 and 132 ) and an insulating cover 140 .
  • the plurality of battery cells 110 may each be provided with a positive terminal 112 and a negative terminal 114 for electrical connection, and a plurality of bus bars 102 are interposed in a state in which the plurality of battery cells are arranged in one direction can be electrically connected to each other.
  • the plurality of battery cells 110 may be connected in a mixed form of serial connection and parallel connection via a plurality of bus bars 102 .
  • the battery module 100 for an energy storage device realizes high output and has a large capacity through a plurality of battery cells 110 electrically connected to each other via a plurality of bus bars 102 .
  • the battery cell 110 may be a prismatic battery, and the positive terminal 112 and the negative terminal 114 may be provided to protrude in the same direction. Through this, the plurality of battery cells 110 may be electrically connected to each other through the plate-shaped bus bars 102 having a predetermined length.
  • each battery cell 110 is not limited thereto, and each battery cell may be provided in a cylindrical shape.
  • the cover member 120 may fix a plurality of battery cells 110 arranged in one direction, and a plurality of bus bars 102 electrically connecting the plurality of battery cells 110 are exposed to the outside. it can be prevented
  • the plurality of battery cells 110 may be maintained in a state of being arranged in a line through the cover member 120 , and may be electrically connected to each other only through the plurality of bus bars 102 .
  • the cover member 120 includes a front cover 121 disposed on the front side of the battery cell 110 , a rear cover 122 disposed on the rear side of the battery cell 110 , and the battery cell ( It may include an upper cover 123 that covers the upper surface of the 110 and a lower cover 124 that covers the lower surface of the battery cell 110 .
  • the front, rear, upper and lower surfaces of the plurality of battery cells 110 may not be exposed to the outside through the cover member 120 in a state in which they are electrically connected to each other through the plurality of bus bars 102 . .
  • cover member 120 may be made of an insulating material to prevent a short circuit with an external component.
  • the battery module 100 for an energy storage device is an insulating cover ( 140) may be included.
  • the upper cover 123 may be fixed to the insulating cover 140 via the fastening member 104 .
  • the insulating cover 140 may be made of an insulating material, and the plurality of bus bars 102 electrically connecting the plurality of battery cells 110 may be disposed on the upper surface of the insulating cover 140 . there is.
  • the insulating cover 140 may insulate the plurality of bus bars 102 from each other by blocking physical contact of the plurality of bus bars 102 connecting the plurality of battery cells 110 to each other.
  • a plurality of partition spaces 142 may be formed on the upper surface of the insulating cover 140 to block the plurality of bus bars 102 from contacting each other while accommodating the plurality of bus bars 102 . .
  • the plurality of bus bars 102 may be fixed to the upper surface of the insulating cover 140 via a separate fastening member 105 such as a bolt member.
  • the plurality of partition spaces 142 may be partitioned from each other through a plurality of first partition members 143 protruding at a predetermined height from the upper surface of the insulating cover 140 .
  • the plurality of bus bars 102 may be individually accommodated in the plurality of partition spaces 142 , and physical contact with each other may be blocked through the first partition member 143 .
  • the insulating cover 140 may include a plurality of through-holes 141 that are respectively penetrating at positions corresponding to the plurality of partition spaces 142 .
  • the positive terminal 112 and the negative terminal 114 of the plurality of battery cells 110 disposed on the lower side of the insulating cover 140 are located below the insulating cover 140 as shown in FIG. 8 . to be fastened through a separate fastening member 106 such as a bus bar 102 and a nut member which are individually arranged in the plurality of compartment spaces 142 after passing through the plurality of through holes 141 toward the upper side can
  • the plurality of bus bars 102 that electrically connect the plurality of battery cells 110 to each other are cut off from physical contact, so that two bus bars 102 adjacent to each other are energized through physical contact. things may be blocked.
  • a distance between two adjacent battery cells 110 may be maintained. That is, as shown in FIG. 9 , a separation space S may be formed between two adjacent battery cells 110 .
  • a plurality of first accommodating spaces 126 partitioned from each other so that the lower sides of the plurality of battery cells 110 can be individually inserted may be formed on the upper surface of the lower cover 124 , and the insulation
  • a plurality of second accommodating spaces 144 partitioned from each other may be formed on the lower surface of the cover 140 so that upper sides of the plurality of battery cells 110 can be individually inserted.
  • first accommodating space 126 and the second accommodating space 144 may be formed in a number corresponding to each other one-to-one, and the total number of the first accommodating space 126 and the second accommodating space 144 is may be a number corresponding to the total number of the plurality of battery cells 110 .
  • the plurality of first accommodating spaces 126 may be partitioned from each other through a plurality of second partition members 127 protruding at a predetermined height from the upper surface of the lower surface cover 124 as shown in FIG.
  • the plurality of second accommodating spaces 144 may be partitioned from each other through a plurality of third partition members 145 protruding at a predetermined height from the lower surface of the insulating cover 140 as shown in FIG. 11 .
  • each battery cell 110 may have a lower end inserted into the first accommodating space 126 and an upper end inserted into the second accommodating space 144 , and each battery cell 110 may be It may be fixed by the insulating cover 140 and the lower cover 124 .
  • the insulating cover 140 and the lower cover 124 may be connected to each other via the front cover 121 and the rear cover 122, but on the inside of the front cover 121 and the rear cover 122. It may be connected to each other through a pair of plate members 129a and 129b disposed, and the front cover 121 and the rear cover 122 are detachably coupled to the pair of plate members 129a and 129b, respectively.
  • the cover member 120 can reinforce structural strength through the pair of plate members 129a and 129b, and the insulating cover 140 and the lower surface cover 124 can be firmly connected. .
  • the circuit board 150 may be provided on the side of the plate member 129b disposed inside the rear cover 122 , and various ports may be provided on the side of the circuit board 150 , the various ports Among them, a communication port 152 for wired communication with an external device may be provided to be exposed to the outside through the rear cover 122 .
  • the lower side and the upper side are respectively inserted into the first accommodating space 126 and the second accommodating space 144 , and the two adjacent battery cells 110 are the second partition member 127 and the third It is possible to maintain a state spaced apart from each other through the partition member 145 .
  • a separation space S may be formed between the two adjacent battery cells 110 through the second partition member 127 and the third partition member 145 .
  • first accommodating space 126 and the second accommodating space 144 may be formed to have the same cross-sectional area as the cross-sectional area of the battery cell 110 , but relatively than the cross-sectional area of the battery cell 110 . It may be formed to have a larger cross-sectional area.
  • the interval d between the two adjacent battery cells 110 is relatively larger than the thickness of the second partition member 127 and the third partition member 145 . can have size.
  • At least one protruding rib 127a and 145a protruding outwardly may be provided on the side of the second partition member 127 and the third partition member 145 , respectively.
  • the upper side and the lower side of the battery cell 110 inserted into the first accommodating space 126 and the second accommodating space 144, respectively, are in line contact with the protruding ribs 127a and 145a on one surface, so that the protrusion Flow in the first accommodating space 126 and the second accommodating space 144 can be prevented through the ribs 127a and 145a.
  • each battery cell 110 has an upper end inserted into the first accommodating space 126 and a lower end inserted into the second accommodating space 144 at the upper end and lower portion of the battery cell 110 .
  • the end sides are in contact with the protruding ribs 127a and 145a, respectively, so that they can be maintained in a fixed state by the insulating cover 140 and the lower surface cover 124 .
  • the pair of connector parts 131 and 132 may be configured for electrical connection with the outside. Such a pair of connector parts 131 and 132 may include a positive connector 131 and a negative connector 132 , and may be respectively connected to any two of the plurality of bus bars 102 .
  • the pair of connector parts 131 and 132 may be disposed to be located on the rear cover 122 side of the cover member 120 .
  • the battery module 100 for an energy storage device is electrically connected to an external device through a pair of connector parts 131 and 132 disposed on the rear cover 122 side. can be made possible.
  • the electrical connection is implemented in a detachable manner using a pair of connector parts 131 and 132 disposed on the rear cover 122 side.
  • the electrical connection can be implemented in a receptacle type.
  • the battery module 100 for an energy storage device is implemented in a retractable type and is easily inserted into the body 10 side of the energy storage device in a manner that the energy storage device is easily inserted. It may be coupled to the body 10 side of the device.
  • the battery module 100 for an energy storage device can be configured in the form of a retractable module while improving insulation and heat dissipation, thereby improving assembly and easy maintenance.
  • the pair of connector parts 131 and 132 may be disposed to be positioned on the rear cover 122 side through a method of being fixed to the insulating cover 140 side.
  • the insulating cover 140 may include a pair of cutouts 146 that are cut along the height direction on one end side, and the insulating cover 140 may include the pair of cutouts.
  • the end side on which the 146 is formed may be disposed so as to be positioned above the rear cover 122 .
  • the pair of connector parts 131 and 132 can be exposed to the outside through the pair of cutouts 146 in a state where one end is coupled to the bus bar 102 , and the rear cover 122 . It may be disposed so as to be exposed to the outside from the rear of the battery module 100 in which is located.
  • a handle portion 128 may be formed on an exposed surface of the front cover 121 so that a user or an operator can easily install it.
  • the user or operator mounts the battery module 100 for an energy storage device according to an embodiment of the present invention through the handle portion 128 and moves the battery module 100 toward the main body 10 of the energy storage device. can be inserted or the battery module 100 can be easily separated from the main body 10 of the energy storage device.
  • At least one temperature sensor 160 for detecting heat generated in each battery cell 110 as shown in FIG. 13 may include.
  • the temperature sensor 160 may be disposed to be positioned on the side of the bus bar 102 that electrically connects the plurality of battery cells 110 to each other, and is electrically connected to the circuit board 150 and the cable C via the cable C. can be connected to
  • the information obtained through the temperature sensor 160 may be transmitted to the outside through the communication port 152 of the circuit board 150 .
  • the temperature sensor 160 may be provided in each of the plurality of bus bars 102, but the bus bars 102 connecting the battery cells 110 located inside the relatively heat generating portion. It may be arranged to be located on the side.
  • the partition space 142, the first accommodation space 126 and the second accommodation space 144 are illustrated and described as being formed through the partition members 127, 143, and 145, but the present invention is limited thereto It should be noted that the partition space 142 , the first accommodating space 126 , and the second accommodating space 144 may be formed as accommodating grooves that are drawn inward from one surface.

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Abstract

에너지 저장장치용 배터리모듈이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 에너지 저장장치용 배터리모듈은 일방향을 따라 배열되고, 양극단자 및 음극단자가 각각 구비되며, 복수 개의 버스바를 매개로 서로 전기적으로 연결되는 복수 개의 배터리셀; 상기 배터리셀의 전면에 배치되는 전면커버와, 상기 배터리셀의 후면에 배치되는 후면커버와, 상기 배터리셀의 상면을 덮는 상면커버 및 상기 배터리셀의 하면을 덮는 하면커버를 포함하는 커버부재; 상기 버스바와 전기적으로 연결되고 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 후면커버 측에 위치하도록 배치되는 한 쌍의 커넥터부; 및 상기 상면커버와 배터리셀의 상면 사이에 배치되어 상기 복수 개의 버스바들이 서로 물리적으로 접촉되는 것을 차단하는 절연커버;를 포함한다.

Description

에너지 저장장치용 배터리모듈
본 발명은 에너지 저장장치용 배터리모듈에 관한 것이다.
자원고갈 등의 요인으로 인하여 에너지에 대한 관심이 증대하고 있다. 이 중에서 전력의 수요와 공급을 맞추는 방편으로 전력을 저장하고 필요한 장소와 시간에 전력을 공급하는 에너지저장장치(energy storage system)가 보급되고 있다.
이러한 에너지저장장치는, 전력부하의 이동, 전력공급용량을 위한 자원, 예비전력서비스, 신재생에너지 발전원 출력안정화, 전압안정, 출력변동완화, 주파수조정, 송전안정도향상, 전력품질향상, 전력신뢰성향상, 및 전력요금 관리 등과 같은 다양한 목적을 위하여 사용된다.
그 일환으로, 고에너지 밀도의 배터리를 이용한 에너지저장장치용 배터리모듈이 개발되고 있다. 이러한 고출력 배터리 모듈은 고출력을 요구하거나 출력이 안정화되지 않은 기기, 예컨대 풍력 발전기나 태양광 발전 기기 구동에 사용될 수 있도록 복수 개의 배터리셀을 직렬 및 병렬로 연결하여 대용량으로 구현된다.
그러나 배터리 모듈이 적용되는 에너지저장장치들은 외관이 다양하며, 배터리 모듈의 설치 공간이 줄어들고 있는 실정이다.
일례로, 대한민국특허등록번호 10-1381592호와 같은 컨테이너 형태의 에너지저장장치가 제안된 바 있다. 그러나 이러한 컨테이너형 에너지저장장치는 이중격벽을 사용하고 부품들이 산재되어 있기 때문에 컨테이너 내부의 용적이 줄어드는 문제점이 있고, 도시되지는 않았으나 에너지저장장치의 계통 연계를 위하여 다수의 케이블이 복잡하게 연결되어 있어서 화재의 위험이 큰 문제점이 있다.
따라서, 배터리 모듈의 형태가 전면 지향형이 요구되며, 배터리의 경량화 및 높은 절연성을 가지는 배터리 모듈에 대한 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 절연성 및 방열성을 높이면서도 수납식 모듈 형태로 구성됨으로써 조립성을 높이고 유지보수가 용이한 에너지 저장장치용 배터리모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일방향을 따라 배열되고, 양극단자 및 음극단자가 각각 구비되며, 복수 개의 버스바를 매개로 서로 전기적으로 연결되는 복수 개의 배터리셀; 상기 배터리셀의 전면에 배치되는 전면커버와, 상기 배터리셀의 후면에 배치되는 후면커버와, 상기 배터리셀의 상면을 덮는 상면커버 및 상기 배터리셀의 하면을 덮는 하면커버를 포함하는 커버부재; 상기 버스바와 전기적으로 연결되고 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 후면커버 측에 위치하도록 배치되는 한 쌍의 커넥터부; 및 상기 상면커버와 배터리셀의 상면 사이에 배치되어 상기 복수 개의 버스바들이 서로 물리적으로 접촉되는 것을 차단하는 절연커버;를 포함하는 에너지 저장장치용 배터리모듈을 제공한다.
또한, 상기 커버부재는 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 절연커버의 상면에는 상기 복수 개의 버스바를 수용할 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 구획공간이 형성될 수 있고, 상기 복수 개의 버스바는 상기 복수 개의 구획공간에 개별적으로 수용될 수 있다.
또한, 상기 절연커버는 상기 복수 개의 구획공간과 대응되는 위치에 각각 관통형성되는 복수 개의 통과공을 포함할 수 있고, 상기 배터리셀의 양극단자 및 음극단자는 상기 절연커버의 하부에서 상부 측으로 상기 복수 개의 통과공을 통과한 후 상기 구획공간에 배치되는 버스바와 체결부재를 매개로 체결될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 구획공간은 상기 절연커버의 상면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제1칸막이부재를 통해 서로 구획될 수 있다.
또한, 상기 하면커버의 상면에는 상기 복수 개의 배터리셀의 하부측이 개별적으로 삽입될 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 제1수용공간이 형성될 수 있고, 상기 절연커버의 하면에는 상기 복수 개의 배터리셀의 상부측이 개별적으로 삽입될 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 제2수용공간이 형성될 수 있으며, 각각의 배터리셀은 상부단이 상기 제1수용공간에 삽입되고 하부단이 상기 제2수용공간에 삽입되어 상기 절연커버 및 하면커버에 의해 고정될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 제1수용공간은 상기 하면커버의 상면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제2칸막이부재를 통해 서로 구획될 수 있고, 상기 복수 개의 제2수용공간은 상기 절연커버의 하면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제3칸막이부재를 통해 서로 구획될 수 있으며, 서로 이웃하는 두 개의 배터리셀은 상기 제2칸막이부재 및 제3칸막이부재를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제1수용공간 및 제2수용공간은 상기 배터리셀의 단면적보다 상대적으로 더 큰 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연커버는 일단부측에 높이방향을 따라 절개형성되는 한 쌍의 절개부를 포함할 수 있고, 상기 절연커버는 상기 한 쌍의 절개부가 형성된 단부측이 상기 후면커버의 상부에 위치하도록 배치될 수 있으며, 상기 한 쌍의 커넥터부는 상기 버스바에 결합된 상태에서 상기 한 쌍의 절개부를 통해 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 전면커버는 노출면에 형성되는 손잡이부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전면커버 및 후면커버의 내측에는 상기 절연커버 및 하면커버를 상호 연결하는 한 쌍의 플레이트부재가 각각 배치될 수 있고, 상기 전면커버 및 후면커버는 상기 한 쌍의 플레이트부재에 각각 착탈가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 에너지 저장장치용 배터리모듈은 상기 배터리의 작동시 발생되는 열을 감지하기 위한 적어도 하나의 온도센서를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 절연성 및 방열성을 높이면서도 수납식 모듈 형태로 구성됨으로써 조립성을 높이고 유지보수가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈을 나타낸 도면,
도 2는 도 1을 다른 방향에서 바라본 도면,
도 3은 도 2에서 후면커버가 분리된 상태를 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 분리도,
도 5는 도 1에서 상면커버가 제거된 상태를 나타낸 도면,
도 6은 도 5에서 커버부재 및 절연커버가 제거된 상태를 나타낸 도면,
도 7은 도 1에서 일부를 절개한 상태를 나타낸 도면,
도 8은 도 7에서 "B"의 확대도,
도 9는 도 5에서 A-A 방향 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈에 적용될 수 있는 절연커버를 나타낸 도면,
도 11은 도 10의 저면도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈에 적용될 수 있는 하면커버를 나타낸 도면,
도 13은 도 5에 온도센서가 적용된 상태를 나타낸 도면, 그리고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈의 사용상태도이다.
100 : 에너지저장용 배터리모듈
102 : 버스바 104,105,106 : 체결부재
110 : 배터리셀 112 : 양극단자
114 : 음극단자 120 : 커버부재
121 : 전면커버 122 : 후면커버
123 : 상면커버 124 : 하면커버
126 : 제1수용공간 127 : 제2칸막이부재
128 : 손잡이부 129a,129b : 플레이트부재
131,132 : 커넥터부 140 : 절연커버
141 : 통과공 142 : 구획공간
143 : 제1칸막이부재 144 : 제2수용공간
145 : 제3칸막이부재 146 : 절개부
150 : 회로기판 152 : 통신포트
160 : 온도센서 d : 간격
S : 이격공간 C : 케이블
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 고출력을 요구하거나 출력이 안정화되지 않은 기기, 일례로, 풍력 발전기나 태양광 발전기기를 구동하기 위하여 사용될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)의 적용예를 이에 한정하는 것은 아니며, 전력부하의 이동, 전력공급용량을 위한 자원, 예비전력서비스, 신재생에너지 발전원 출력안정화, 전압안정, 출력변동완화, 주파수조정, 송전안정도향상, 전력품질향상, 전력신뢰성향상, 및 전력요금 관리 등과 같은 다양한 목적을 위하여 사용되는 공지의 에너지저장장치에 적용될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 배터리셀(110), 커버부재(120), 한 쌍의 커넥터부(131,132) 및 절연커버(140)를 포함한다.
상기 복수 개의 배터리셀(110)들은 전기적인 연결을 위한 양극단자(112) 및 음극단자(114)가 각각 구비될 수 있으며, 복수 개가 일방향을 따라 배열된 상태에서 복수 개의 버스바(102)들을 매개로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 배터리셀(110)들은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개의 버스바(102)들을 매개로 직렬연결 및 병렬연결이 혼합된 형태로 연결될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 복수 개의 버스바(102)들을 매개로 서로 전기적으로 연결된 복수 개의 배터리셀(110)들을 통해 고출력을 구현하면서도 대용량을 가질 수 있다.
여기서, 상기 배터리셀(110)은 각형의 배터리일 수 있으며, 상기 양극단자(112) 및 음극단자(114)는 동일한 방향으로 돌출되도록 구비될 수 있다. 이를 통해, 상기 복수 개의 배터리셀(110)들은 소정의 길이를 갖는 판상의 버스바(102)들을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
그러나, 상기 배터리셀(110)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 각각의 배터리셀은 원기둥 형상으로 구비될 수도 있다.
상기 커버부재(120)는 일방향을 따라 배열된 복수 개의 배터리셀(110)들을 고정할 수 있으며, 상기 복수 개의 배터리셀(110)들을 전기적으로 연결하는 복수 개의 버스바(102)들이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 복수 개의 배터리셀(110)들은 상기 커버부재(120)를 통해 일렬로 배열된 상태가 유지될 수 있으며, 상기 복수 개의 버스바(102)들을 통해서만 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 위해, 상기 커버부재(120)는 상기 배터리셀(110)의 전면에 배치되는 전면커버(121)와, 상기 배터리셀(110)의 후면에 배치되는 후면커버(122)와, 상기 배터리셀(110)의 상면을 덮는 상면커버(123) 및 상기 배터리셀(110)의 하면을 덮는 하면커버(124)를 포함할 수 있다.
이를 통해, 상기 복수 개의 배터리셀(110)들은 복수 개의 버스바(102)들를 통해 서로 전기적으로 연결된 상태에서 상기 커버부재(120)를 통해 전면, 후면, 상면 및 하면이 외부로 노출되지 않을 수 있다.
더불어, 상기 커버부재(120)는 외부 부품과의 단락을 방지할 수 있도록 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상면커버(123)와 배터리셀(110)의 상면 사이에 배치되는 절연커버(140)를 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 상면커버(123)는 상기 절연커버(140)에 체결부재(104)를 매개로 고정될 수 있다.
이때, 상기 절연커버(140)는 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 배터리셀(110)들을 전기적으로 연결하는 복수 개의 버스바(102)들은 상기 절연커버(140)의 상면에 배치될 수 있다.
즉, 상기 절연커버(140)는 복수 개의 배터리셀(110)들을 상호 연결하는 복수 개의 버스바(102)들이 서로 물리적으로 접촉되는 것을 차단함으로써 복수 개의 버스바(102)들을 서로 절연시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 절연커버(140)의 상면에는 상기 복수 개의 버스바(102)들을 수용하면서 복수 개의 버스바(102)들이 서로 접촉되는 것을 차단하기 위한 복수 개의 구획공간(142)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 복수 개의 버스바(102)들은 볼트부재와 같은 별도의 체결부재(105)를 매개로 상기 절연커버(140)의 상면에 고정될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 구획공간(142)은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 절연커버(140)의 상면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제1칸막이부재(143)를 통해 서로 구획될 수 있다.
이를 통해, 상기 복수 개의 버스바(102)들은 상기 복수 개의 구획공간(142)에 각각 개별적으로 수용될 수 있으며, 상기 제1칸막이부재(143)를 통해 서로 물리적으로 접촉되는 것이 차단될 수 있다.
이때, 상기 절연커버(140)는 상기 복수 개의 구획공간(142)과 대응되는 위치에 각각 관통형성되는 복수 개의 통과공(141)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 절연커버(140)의 하부측에 배치되는 복수 개의 배터리셀(110)들의 양극단자(112) 및 음극단자(114)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 절연커버(140)의 하부에서 상부 측으로 상기 복수 개의 통과공(141)을 통과한 후 상기 복수 개의 구획공간(142)에 각각 개별적으로 배치되는 버스바(102)와 너트부재와 같은 별도의 체결부재(106)를 통해 체결될 수 있다.
이를 통해, 상기 복수 개의 배터리셀(110)들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 버스바(102)들은 서로 물리적인 접촉이 차단됨으로써 서로 이웃하는 두 개의 버스바(102)들이 물리적인 접촉을 통해 통전되는 것이 차단될 수 있다.
한편, 일방향을 따라 배열되는 복수 개의 배터리셀(110)들은 이웃하는 두 개의 배터리셀(110) 간의 간격이 유지될 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 두 개의 배터리셀(110)들 사이에는 이격공간(S)이 형성될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)의 작동시 각각의 배터리셀(110)에서 발생하는 열은 상기 이격공간(S)을 통해 원활하게 외부로 방출될 수 있으며, 작동시 상기 배터리셀(110)이 팽창되더라도 서로 이웃하는 두 개의 배터리셀(110)들이 서로 접촉되는 것이 차단될 수 있다.
이를 위해, 상기 하면커버(124)의 상면에는 상기 복수 개의 배터리셀(110)들의 하부측이 개별적으로 삽입될 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 제1수용공간(126)들이 형성될 수 있고, 상기 절연커버(140)의 하면에는 상기 복수 개의 배터리셀(110)들의 상부측이 개별적으로 삽입될 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 제2수용공간(144)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)은 서로 일대일로 대응되는 개수로 형성될 수 있으며, 상기 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)의 전체개수는 상기 복수 개의 배터리셀(110)들의 전체개수와 대응되는 개수일 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 제1수용공간(126)들은 도 12에 도시된 바와 같이 상기 하면커버(124)의 상면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제2칸막이부재(127)를 통해 서로 구획될 수 있고, 상기 복수 개의 제2수용공간(144)들은 도 11에 도시된 바와 같이 상기 절연커버(140)의 하면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제3칸막이부재(145)를 통해 서로 구획될 수 있다.
이에 따라, 각각의 배터리셀(110)은 하부단이 상기 제1수용공간(126)에 삽입되고 상부단이 상기 제2수용공간(144)에 삽입될 수 있으며, 각각의 배터리셀(110)은 상기 절연커버(140) 및 하면커버(124)에 의해 고정될 수 있다.
여기서, 상기 절연커버(140) 및 하면커버(124)는 상기 전면커버(121) 및 후면커버(122)를 매개로 서로 연결될 수도 있으나, 상기 전면커버(121) 및 후면커버(122)의 내측에 배치되는 한 쌍의 플레이트부재(129a,129b)를 통해 서로 연결될 수 있으며, 상기 전면커버(121) 및 후면커버(122)는 상기 한 쌍의 플레이트부재(129a,129b)에 각각 착탈가능하게 결합될 수 있다.
이를 통해, 상기 커버부재(120)는 상기 한 쌍의 플레이트부재(129a,129b)를 통해 구조적인 강도를 보강할 수 있으며, 상기 절연커버(140) 및 하면커버(124)를 견고하게 연결할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 후면커버(122)의 내측에 배치되는 플레이트부재(129b) 측에는 회로기판(150)이 구비될 수 있고, 상기 회로기판(150) 측에는 다양한 포트들이 구비될 수 있으며, 상기 다양한 포트들 중 외부기기와의 유선통신을 위한 통신포트(152)가 상기 후면커버(122)를 통해 외부로 노출되도록 구비될 수 있다.
이때, 상기 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)에 하부측과 상부측이 각각 삽입되고 서로 이웃하는 두 개의 배터리셀(110)들은 상기 제2칸막이부재(127) 및 제3칸막이부재(145)를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지할 수 있다.
이를 통해, 서로 이웃하는 두 개의 배터리셀(110) 사이에는 상기 제2칸막이부재(127) 및 제3칸막이부재(145)를 통해 이격공간(S)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)은 상기 배터리셀(110)의 단면적과 동일한 크기의 단면적을 갖도록 형성될 수도 있으나, 상기 배터리셀(110)의 단면적보다 상대적으로 더 큰 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 도 9에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 두 개의 배터리셀(110) 사이의 간격(d)은 상기 제2칸막이부재(127) 및 제3칸막이부재(145)의 두께보다 상대적으로 더 큰 크기를 가질 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)의 작동시 각각의 배터리셀(110)에서 발생하는 열은 상기 이격공간(S)을 통해 더욱 원활하게 외부로 방출될 수 있으며, 작동시 상기 배터리셀(110)이 팽창되더라도 서로 이웃하는 두 개의 배터리셀(110)들이 서로 접촉되는 것이 차단될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 제2칸막이부재(127) 및 제3칸막이부재(145) 측에는 외측으로 돌출형성되는 적어도 하나의 돌출리브(127a,145a)가 각각 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)에 각각 삽입된 배터리셀(110)의 상부측과 하부측은 상기 돌출리브(127a,145a)와 일면이 선접촉됨으로써 상기 돌출리브(127a,145a)를 통해 상기 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)내에서 유동되는 것이 방지될 수 있다.
이를 통해, 각각의 배터리셀(110)은 상부단이 상기 제1수용공간(126)에 삽입되고 하부단이 상기 제2수용공간(144)에 삽입된 상태에서 배터리셀(110)의 상부단과 하부단 측이 상기 돌출리브(127a,145a)와 각각 접촉됨으로써 상기 절연커버(140) 및 하면커버(124)에 의해 고정된 상태를 유지할 수 있다.
상기 한 쌍의 커넥터부(131,132)는 외부와의 전기적인 연결을 위한 구성일 수 있다. 이와 같은 한 쌍의 커넥터부(131,132)는 양극커넥터(131) 및 음극커넥터(132)를 포함할 수 있으며, 상기 복수 개의 버스바(102)들 중 어느 두 개와 각각 연결될 수 있다.
이때, 상기 한 쌍의 커넥터부(131,132)는 상기 커버부재(120) 중 후면커버(122) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 외부 기기와의 전기적인 연결이 상기 후면커버(122) 측에 배치된 한 쌍의 커넥터부(131,132)를 통해 착탈가능하게 이루어질 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 상기 후면커버(122) 측에 배치된 한 쌍의 커넥터부(131,132)를 이용하여 전기적인 연결이 착탈방식으로 구현될 수 있음으로써 수납식으로 구현될 수 있다.
즉, 도 14에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 수납식으로 구현되어 에너지저장장치의 본체(10) 측에 간편하게 삽입하는 방식으로 상기 에너지저장장치의 본체(10) 측에 결합될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 절연성 및 방열성을 높이면서도 수납식 모듈 형태로 구성될 수 있음으로써 조립성을 높이고 유지보수가 용이한 장점이 있다.
일례로, 상기 한 쌍의 커넥터부(131,132)는 상기 절연커버(140) 측에 고정되는 방식을 통해 상기 후면커버(122) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
비제한적인 일례로써, 상기 절연커버(140)는 일단부측에 높이방향을 따라 절개형성되는 한 쌍의 절개부(146)를 포함할 수 있으며, 상기 절연커버(140)는 상기 한 쌍의 절개부(146)가 형성된 단부측이 상기 후면커버(122)의 상부에 위치하도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 상기 한 쌍의 커넥터부(131,132)는 상기 버스바(102)에 일단부가 결합된 상태에서 상기 한 쌍의 절개부(146)를 통해 외부로 노출될 수 있으며, 상기 후면커버(122)가 위치한 배터리모듈(100)의 후면에서 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 전면커버(121) 측에는 사용자 또는 작업자가 용이하게 취부할 수 있도록 노출면에 손잡이부(128)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 사용자 또는 작업자는 상기 손잡이부(128)를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)을 취부하여 상기 에너지저장장치의 본체(10) 측으로 배터리모듈(100)을 삽입하거나 에너지저장장치의 본체(10)로부터 배터리모듈(100)을 간편하게 분리할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치용 배터리모듈(100)은 도 13에 도시된 바와 같이 각각의 배터리셀(110)에서 발생되는 열을 감지하기 위한 적어도 하나의 온도센서(160)를 포함할 수 있다.
이와 같은 온도센서(160)는 복수 개의 배터리셀(110)들을 서로 전기적으로 연결하는 버스바(102) 측에 위치하도록 배치될 수 있으며, 상기 회로기판(150)과 케이블(C)을 매개로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 온도센서(160)를 통해 획득된 정보는 상기 회로기판(150)의 통신포트(152)를 통해 외부로 전송될 수 있다.
일례로, 상기 온도센서(160)는 복수 개의 버스바(102)들 각각에 모두 구비될 수도 있으나, 상대적으로 열이 많이 발생하는 내측에 위치하는 배터리셀(110)들을 연결하는 버스바(102) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
한편, 도면과 설명에는 상기 구획공간(142), 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)이 칸막이부재(127,143,145)를 통해 형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 구획공간(142), 제1수용공간(126) 및 제2수용공간(144)은 일면으로부터 내측으로 인입형성되는 수용홈으로 형성될 수도 있음을 밝혀둔다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 일방향을 따라 배열되고, 양극단자 및 음극단자가 각각 구비되며, 복수 개의 버스바를 매개로 서로 전기적으로 연결되는 복수 개의 배터리셀;
    상기 배터리셀의 전면에 배치되는 전면커버와, 상기 배터리셀의 후면에 배치되는 후면커버와, 상기 배터리셀의 상면을 덮는 상면커버 및 상기 배터리셀의 하면을 덮는 하면커버를 포함하는 커버부재;
    상기 버스바와 전기적으로 연결되고 외부와의 전기적인 연결을 위하여 상기 후면커버 측에 위치하도록 배치되는 한 쌍의 커넥터부; 및
    상기 상면커버와 배터리셀의 상면 사이에 배치되어 상기 복수 개의 버스바들이 서로 물리적으로 접촉되는 것을 차단하는 절연커버;를 포함하는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커버부재는 절연성을 갖는 재질로 이루어지는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 절연커버의 상면에는 상기 복수 개의 버스바를 수용할 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 구획공간이 형성되고,
    상기 복수 개의 버스바는 상기 복수 개의 구획공간에 개별적으로 수용되는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 절연커버는 상기 복수 개의 구획공간과 대응되는 위치에 각각 관통형성되는 복수 개의 통과공을 포함하고,
    상기 배터리셀의 양극단자 및 음극단자는 상기 절연커버의 하부에서 상부 측으로 상기 복수 개의 통과공을 통과한 후 상기 구획공간에 배치되는 버스바와 체결부재를 매개로 체결되는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 복수 개의 구획공간은 상기 절연커버의 상면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제1칸막이부재를 통해 서로 구획되는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하면커버의 상면에는 상기 복수 개의 배터리셀의 하부측이 개별적으로 삽입될 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 제1수용공간이 형성되고,
    상기 절연커버의 하면에는 상기 복수 개의 배터리셀의 상부측이 개별적으로 삽입될 수 있도록 서로 구획된 복수 개의 제2수용공간이 형성되며,
    각각의 배터리셀은 상부단이 상기 제1수용공간에 삽입되고 하부단이 상기 제2수용공간에 삽입되어 상기 절연커버 및 하면커버에 의해 고정되는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1수용공간은 상기 하면커버의 상면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제2칸막이부재를 통해 서로 구획되고,
    상기 복수 개의 제2수용공간은 상기 절연커버의 하면으로부터 일정높이 돌출형성되는 복수 개의 제3칸막이부재를 통해 서로 구획되며,
    서로 이웃하는 두 개의 배터리셀은 상기 제2칸막이부재 및 제3칸막이부재를 통해 서로 일정간격 이격된 상태를 유지하는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1수용공간 및 제2수용공간은 상기 배터리셀의 단면적보다 상대적으로 더 큰 단면적을 갖도록 형성되는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 절연커버는 일단부측에 높이방향을 따라 절개형성되는 한 쌍의 절개부를 포함하고,
    상기 절연커버는 상기 한 쌍의 절개부가 형성된 단부측이 상기 후면커버의 상부에 위치하도록 배치되며,
    상기 한 쌍의 커넥터부는 상기 버스바에 결합된 상태에서 상기 한 쌍의 절개부를 통해 외부로 노출되는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 전면커버는 노출면에 형성되는 손잡이부를 포함하는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 전면커버 및 후면커버의 내측에는 상기 절연커버 및 하면커버를 상호 연결하는 한 쌍의 플레이트부재가 각각 배치되고,
    상기 전면커버 및 후면커버는 상기 한 쌍의 플레이트부재에 각각 착탈가능하게 결합되는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치용 배터리모듈은 상기 배터리의 작동시 발생되는 열을 감지하기 위한 적어도 하나의 온도센서를 포함하는 에너지 저장장치용 배터리모듈.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535176A (ja) * 2005-03-30 2008-08-28 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー バッテリシステムアセンブリ
KR20120132338A (ko) * 2011-05-25 2012-12-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101381592B1 (ko) 2013-09-04 2014-04-04 채재훈 에너지 저장 장치용 컨테이너
KR20150089483A (ko) * 2014-01-28 2015-08-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리모듈
KR20180066683A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20180106688A (ko) * 2017-03-21 2018-10-01 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5139745B2 (ja) * 2007-08-10 2013-02-06 矢崎総業株式会社 電源装置
US8748021B2 (en) * 2010-10-19 2014-06-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US9660244B2 (en) * 2013-09-06 2017-05-23 Johnson Controls Technology Company System and method for establishing connections of a battery module
JP6164489B2 (ja) * 2014-01-21 2017-07-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール
JP2019091522A (ja) * 2016-03-30 2019-06-13 三洋電機株式会社 電池パック

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535176A (ja) * 2005-03-30 2008-08-28 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー バッテリシステムアセンブリ
KR20120132338A (ko) * 2011-05-25 2012-12-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101381592B1 (ko) 2013-09-04 2014-04-04 채재훈 에너지 저장 장치용 컨테이너
KR20150089483A (ko) * 2014-01-28 2015-08-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리모듈
KR20180066683A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20180106688A (ko) * 2017-03-21 2018-10-01 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

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